一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)及控制方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于汽車駕駛輔助領(lǐng)域,涉及一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)及控制方法。包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、電池組、原車ABS控制器、輪速傳感器、固定在整車前部保險(xiǎn)杠上的毫米波雷達(dá)、安裝在制動(dòng)輪缸前的制動(dòng)管路上的輪缸壓力傳感器、ESC液壓調(diào)節(jié)單元、dSPACE Micro Autobox控制器和dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器;整車首先根據(jù)整車行駛狀態(tài)判斷是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài);然后在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制中通過(guò)控制轉(zhuǎn)換閥的占空比進(jìn)行輪缸壓力的控制,實(shí)現(xiàn)整車目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度的響應(yīng);ESC液壓調(diào)節(jié)單元進(jìn)行初始化減壓控制。本發(fā)明使用快速原型開(kāi)發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)和主動(dòng)制動(dòng)功能。
【專利說(shuō)明】
一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)及控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于汽車駕駛輔助領(lǐng)域,具體涉及一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)及控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 近幾年來(lái),隨著汽車保有量的增加,交通事故發(fā)生率也與日倶增。駕駛輔助系統(tǒng)的 研發(fā)逐漸受到了人們的重視,其中自適應(yīng)巡航技術(shù)為解決行車安全、駕駛舒適性及交通擁 堵等問(wèn)題提供了一條有效的解決途徑。
[0003] 自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)是一種智能化的自動(dòng)控制系統(tǒng),通過(guò)協(xié)調(diào)車距和車速以使車 輛與前方車輛始終保持安全距離。純電動(dòng)車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)通常具備雷達(dá)系統(tǒng)、自適應(yīng) 巡航控制器、主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)。當(dāng)整車處于自適應(yīng)巡航系統(tǒng)時(shí),自適應(yīng)巡航控制器根據(jù)雷達(dá)系 統(tǒng)檢測(cè)到與目標(biāo)車相對(duì)速度、相對(duì)車距進(jìn)行決策,實(shí)時(shí)進(jìn)行整車驅(qū)動(dòng)或制動(dòng)。驅(qū)動(dòng)控制可通 過(guò)控制電機(jī)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)轉(zhuǎn)矩輸出。制動(dòng)控制可通過(guò)控制主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行整車制動(dòng)。而對(duì)具 備傳統(tǒng)ABS制動(dòng)系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車,如何通過(guò)整車較小硬件變動(dòng),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制 的前期研發(fā),并可實(shí)現(xiàn)整車的主動(dòng)制動(dòng)功能,是亟需解決的問(wèn)題。
[0004] 申請(qǐng)?zhí)枮?01410743865.7的中國(guó)專利提出了一種基于自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)的制 動(dòng)能量回收系統(tǒng)及其方法。其發(fā)明的控制方法基于隨車搭載的自適應(yīng)巡航系統(tǒng),當(dāng)車輛巡 航自動(dòng)減速時(shí),優(yōu)先使用電機(jī)制動(dòng)回收電能,當(dāng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)電功率不足或者驅(qū)動(dòng)電機(jī)出 現(xiàn)故障無(wú)法滿足制動(dòng)要求時(shí),自適應(yīng)巡航控制系統(tǒng)與制動(dòng)防抱死系統(tǒng)協(xié)調(diào)動(dòng)作,使車輪適 當(dāng)制動(dòng),使車輛與前車始終保持安全距離,然而其專利并未述及主動(dòng)制動(dòng)的實(shí)現(xiàn)方法。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0005] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:具備傳統(tǒng)ABS制動(dòng)系統(tǒng)的純電動(dòng)汽車無(wú)法實(shí)現(xiàn)主 動(dòng)制動(dòng)功能,對(duì)整車經(jīng)過(guò)較小的硬件變動(dòng),使用快速原型開(kāi)發(fā)技術(shù),實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)汽車自適應(yīng) 巡航系統(tǒng)的前期設(shè)計(jì)和主動(dòng)制動(dòng)功能,為純電動(dòng)汽車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的研究提供前期的技 術(shù)積累。
[0006] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題,本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的,結(jié)合【附圖說(shuō)明】如下:
[0007] -種自適應(yīng)巡航系統(tǒng),包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系 統(tǒng)、電池組、原車ABS控制器、輪速傳感器;還包括固定在整車前部保險(xiǎn)杠上的毫米波雷達(dá)、 安裝在制動(dòng)輪缸前的制動(dòng)管路上的輪缸壓力傳感器、ESC液壓調(diào)節(jié)單元、dSPACE Micro Autobox控制器和dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器;
[0008] 所述dSPACE Micro Autobox控制器分別與毫米波雷達(dá)、輪缸壓力傳感器、整車CAN 總線相連;
[0009] 所述dSPACE Micro Autobox控制器通過(guò)雷莫連接器與dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器 相連;
[0010] 所述dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器與ESC液壓調(diào)節(jié)單元相連。
[0011]技術(shù)方案中所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元包括前軸高壓閥1、前軸轉(zhuǎn)換閥2、前軸單向閥 30、后軸轉(zhuǎn)換閥3、后軸單向閥31、后軸高壓閥4、前左進(jìn)液電磁閥8、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32、前右 進(jìn)液電磁閥9、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33、后左進(jìn)液電磁閥10、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34、后右進(jìn)液電磁閥 11、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35、前左出液電磁閥14、前右出液電磁閥15、后左出液電磁閥16、后右出 液電磁閥17、前軸柱塞栗6、后軸柱塞栗7、前軸低壓蓄能器12、后軸低壓蓄能器13;外連接部 件包括制動(dòng)主缸26、前左輪22、前右輪23、后左輪24、后右輪25;
[0012]所述輪缸壓力傳感器,前后輪共四個(gè),分別為前左輪缸壓力傳感器18、前右輪缸壓 力傳感器19、后左輪缸壓力傳感器20、后右輪缸壓力傳感器21;
[0013]前軸高壓閥1的p 口、前軸轉(zhuǎn)換閥2的a口、前軸單向閥30的p 口分別與制動(dòng)主缸26的 A口管路連接;后軸高壓閥4的p 口、后軸轉(zhuǎn)換閥3的a 口、后軸單向閥31的p 口分別與制動(dòng)主缸 26的B 口管路連接;
[0014]前軸高壓閥1的a 口與前軸柱塞栗6的p 口管路連接,后軸高壓閥4的a 口與后軸柱塞 栗7的p 口管路連接;
[0 015 ] 前軸轉(zhuǎn)換閥2的p 口、前軸單向閥3 0的a 口、前左進(jìn)液電磁閥8的p 口、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗?閥32的a口、前右進(jìn)液電磁閥9的p口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33的a口分別與前軸柱塞栗6的a口管 路連接;
[0016] 后軸轉(zhuǎn)換閥3的p 口、后軸單向閥31的a 口、后左進(jìn)液電磁閥10的p 口、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗?閥34的a口、后右進(jìn)液電磁閥11的p口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35的a口分別與后軸柱塞栗7的a口管 路連接;
[0017] 前左進(jìn)液電磁閥8的a口、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32的p口、前左出液電磁閥14的p口、前左 輪缸壓力傳感器18分別與前左輪22管路連接;
[0018] 前右進(jìn)液電磁閥9的a口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33的P口、前右出液電磁閥15的P口、前右 輪缸壓力傳感器19分別與前右輪23管路相連;
[0019] 后左進(jìn)液電磁閥1 〇的a 口、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34的p 口、后左出液電磁閥16的p 口、后 左輪缸壓力傳感器20分別與后左輪24管路連接;
[0020] 后右進(jìn)液電磁閥11的a 口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y3 5的P 口、后右出液電磁閥17的P 口、后 右輪缸壓力傳感器21分別與后右輪25管路連接;
[0021] 前軸低壓蓄能器12、前左出液電磁閥14的a口、前右出液電磁閥15的a口、前軸高壓 閥1的a 口分別與前軸柱塞栗6的p 口管路連接;
[0022] 后軸低壓蓄能器13、后左出液電磁閥16的a口、后右出液電磁閥17的a口、后軸高壓 閥4的a 口分別與后軸柱塞栗7的p 口管路連接。
[0023] 技術(shù)方案中所述前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3、前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥 9、后左進(jìn)液電磁閥10、后右進(jìn)液電磁閥11均為線性常開(kāi)電磁閥,能夠通過(guò)脈沖寬度調(diào)制方 法進(jìn)行控制;前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥9、后左進(jìn)液電磁閥10、后右進(jìn)液電磁閥11 均用于增壓速率控制;前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3用于液壓管路溢流壓力控制,使輪缸壓力 穩(wěn)定在需求制動(dòng)壓力;
[0024] 所述前軸高壓閥1、后軸高壓閥4、前左出液電磁閥14、前右出液電磁閥15、后左出 液電磁閥16、后右出液電磁閥17均為開(kāi)關(guān)常閉電磁閥,能夠通過(guò)高低電平信號(hào)進(jìn)行控制;前 左出液電磁閥14、前右出液電磁閥15、后左出液電磁閥16、后右出液電磁閥17均用于制動(dòng)系 統(tǒng)的減壓控制;前軸高壓閥1用于主動(dòng)增壓過(guò)程中前軸柱塞栗6的p 口制動(dòng)液的供給,后軸高 壓閥4用于主動(dòng)增壓過(guò)程中后軸柱塞栗7的p 口制動(dòng)液的供給。
[0025] -種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,整車首先根據(jù)整車行駛狀態(tài)判斷是否進(jìn)入自適應(yīng) 巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài);
[0026] 然后在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制中通過(guò)控制轉(zhuǎn)換閥的占空比進(jìn)行輪缸壓力 的控制,實(shí)現(xiàn)整車目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度的響應(yīng);
[0027] 在當(dāng)車速為Okm/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2s,ESC液壓調(diào)節(jié)單元進(jìn)行初始化減壓控制。
[0028] 技術(shù)方案中所述主動(dòng)制動(dòng)控制具體實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0029] (1)判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài)
[0030] 整車根據(jù)整車狀態(tài)信號(hào)包括整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)、整車制動(dòng)踏板信號(hào)、整車行駛車 速信號(hào),判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中,并在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由制動(dòng)標(biāo)志位 判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制;
[0031] (2)計(jì)算輪缸需求壓力
[0032] 根據(jù)目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度、整車質(zhì)量、車輪滾動(dòng)半徑、輪缸半徑等參數(shù),將目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度 換算為輪缸需求壓力,公式如下:
[0033]
[0034] 其中:m為整備質(zhì)量(kg),z為目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,g為重力加速速度(m/S2),rf為前輪滾 動(dòng)半徑(m),r r為后輪滾動(dòng)半徑(m),Df為前輪輪缸直徑(m),Dr為后輪輪缸直徑(m),R f為前制 動(dòng)盤(pán)有效作用半徑(m),Rr為后制動(dòng)盤(pán)有效作用半徑(m),Kbf為前輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),K br 為后輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),P為輪缸需求壓力(Pa)。
[0035] (3)查表獲取轉(zhuǎn)換閥占空比
[0036] 輪缸需求壓力與轉(zhuǎn)換閥占空比是--對(duì)應(yīng)的關(guān)系,通過(guò)查閱轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸 靜態(tài)溢流壓力關(guān)系表,獲取取轉(zhuǎn)換閥占空比,具體的轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸靜態(tài)溢流壓力關(guān)系 表通過(guò)前期試驗(yàn)標(biāo)定;
[0037] (4)ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓
[0038] 所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程在信號(hào)控制方面,需利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送高壓閥開(kāi)關(guān)信號(hào)、轉(zhuǎn)換閥占空比信號(hào)、柱塞 栗電機(jī)占空比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,分別針對(duì)ESC液壓調(diào) 節(jié)單元內(nèi)的高壓閥、轉(zhuǎn)換閥、柱塞栗電機(jī)進(jìn)行電流控制;高壓閥為開(kāi)關(guān)信號(hào)控制;轉(zhuǎn)換閥占 空比信號(hào)根據(jù)轉(zhuǎn)換閥占空比查表獲得;柱塞栗電機(jī)占空比信號(hào)選取為70%。
[0039] (5)判斷車速是否為Okm/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2s
[0040] 若是,為避免ESC液壓調(diào)節(jié)單元電磁閥長(zhǎng)時(shí)間工作,導(dǎo)致發(fā)熱燒壞,則ESC液壓調(diào)節(jié) 單元進(jìn)行初始化減壓控制,執(zhí)行步驟(6);若否,則繼續(xù)執(zhí)行主動(dòng)制動(dòng),執(zhí)行步驟(2);
[0041] (6)控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元初始化減壓。
[0042] 技術(shù)方案中所述的判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài)具體執(zhí) 行步驟如下:
[0043] a.檢測(cè)整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)
[0044] 整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中;若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)不為O,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退 出,執(zhí)行步驟d;若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟b;
[0045] b.檢測(cè)整車制動(dòng)踏板信號(hào)
[0046] 整車制動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中;若制動(dòng)踏板信號(hào)不為0,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退 出,執(zhí)行步驟d;若制動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟c;
[0047] c.檢測(cè)整車行駛車速信號(hào)
[0048] 整車行駛車速信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)原車ABS控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中;若整車行駛車速信號(hào)所得整車行駛車速大于等于120km/h,為保證行駛 安全性,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)自動(dòng)退出,執(zhí)行步驟d,由駕駛員操縱整車行駛;若整車行駛車速信 號(hào)所得整車行駛車速小于120km/h,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)正常運(yùn)行,執(zhí)行步驟e;
[0049] d.駕駛員操縱整車行駛
[0050] 駕駛員通過(guò)操縱驅(qū)動(dòng)踏板與制動(dòng)踏板進(jìn)行整車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)的操縱,自適應(yīng)巡航系 統(tǒng)不參與整車運(yùn)行控制;
[0051 ] e.判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1
[0052]整車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制策略會(huì)實(shí)時(shí)提供制動(dòng)標(biāo)志位的大小,用于整車驅(qū)動(dòng)或 制動(dòng)的判斷;判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1,若否,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制,執(zhí)行步 驟f;若是,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制,執(zhí)行步驟g;
[0053] f.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制
[0054] dSPACE Micro Autobox控制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送需求扭矩給整車控制器,整 車控制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī),實(shí)現(xiàn)整車需求扭矩的響 應(yīng);
[0055] g.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制
[0056] dSPACE Micro Autobox控制器根據(jù)毫米波雷達(dá)獲取的與前方車輛的的相對(duì)距離, 相對(duì)車速信息,計(jì)算出目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,通過(guò)dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生電流控制ESC液壓 調(diào)節(jié)單元,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)控制。
[0057]技術(shù)方案中所述查表獲取轉(zhuǎn)換閥占空比的具體步驟如下:
[0058] a.控制柱塞栗電機(jī)占空比
[0059] 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送柱塞栗電機(jī) 占空比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的柱 塞栗電機(jī),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源控制;柱塞栗電機(jī)占空比影響到主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程 中的增壓速率,選取柱塞栗電機(jī)占空比為70%,能夠滿足主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程中對(duì)增壓速率 的需求;
[0060] b.控制轉(zhuǎn)換閥占空比
[0061 ] 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送轉(zhuǎn)換閥占空 比,dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的前軸轉(zhuǎn)換閥 2、后軸轉(zhuǎn)換閥3,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥溢流特性控制;
[0062] c ·獲取輪缸靜態(tài)溢流壓力
[0063]壓力傳感器將輪缸壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償、放大和濾波,經(jīng) 由dSPACE Micro Autobox控制器得到輪缸的靜態(tài)溢流壓力,并將輪缸的靜態(tài)溢流壓力進(jìn)行 記錄;
[0064] d.增大轉(zhuǎn)換閥占空比
[0065]前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3的轉(zhuǎn)換閥占空比的初始值選取為10%,以5%作為步長(zhǎng) 進(jìn)行增加,直至轉(zhuǎn)換閥占空比達(dá)到90%;
[0066] e.判斷轉(zhuǎn)換閥占空比是否達(dá)到90%
[0067]如果否,則轉(zhuǎn)至步驟b進(jìn)行新一輪的前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3的轉(zhuǎn)換閥占空比控 制下輪缸靜態(tài)溢流壓力的獲取;如果是,則結(jié)束前期輪缸靜態(tài)溢流壓力的標(biāo)定工作;
[0068] f.統(tǒng)計(jì)記錄轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力 [0069]獲取轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力的關(guān)系表。
[0070] 技術(shù)方案中ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程中,制動(dòng)主缸26的A口和B口同時(shí) 給
[0071 ] ESC液壓調(diào)節(jié)單元提供制動(dòng)液;
[0072]進(jìn)入ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的制動(dòng)液分別流入前軸和后軸;
[0073] 針對(duì)流入前軸的制動(dòng)液,由ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的柱塞栗電機(jī)5帶動(dòng)前軸柱塞栗6 工作,由制動(dòng)主缸26的A口流入,經(jīng)前軸高壓閥1進(jìn)入前軸柱塞栗6的p口,前軸柱塞栗6為流 入的制動(dòng)液增壓,由前軸柱塞栗6的a口流出高壓制動(dòng)液;高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三個(gè)方向,第 一個(gè)方向流入前左進(jìn)液電磁閥8中,用于控制前左輪22的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)前左輪22的增壓; 第二個(gè)方向流入前右進(jìn)液電磁閥9中,用于控制前右輪23的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)前右輪23的增 壓;第三個(gè)方向?qū)⒘魅肭拜S轉(zhuǎn)換閥2中,前軸轉(zhuǎn)換閥2具有穩(wěn)定溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng) 液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)制動(dòng)主缸26的A口流入至制動(dòng)主缸26中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓 力的穩(wěn)壓控制;
[0074] 針對(duì)流入后軸的制動(dòng)液,由ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的柱塞栗電機(jī)5帶動(dòng)后軸柱塞栗7 工作,由制動(dòng)主缸26的B 口流入,經(jīng)后軸高壓閥4進(jìn)入后軸柱塞栗7的p 口,后軸柱塞栗7為流 入的制動(dòng)液增壓,由后軸柱塞栗7的a口流出高壓制動(dòng)液;高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三個(gè)方向,第 一個(gè)方向流入后左進(jìn)液電磁閥10中,用于控制后左輪24的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后左輪24的增壓; 第二個(gè)方向流入后右進(jìn)液電磁閥11中,用于控制后右輪25的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后右輪25的增 壓;第三個(gè)方向?qū)⒘魅牒筝S轉(zhuǎn)換閥3中,后軸轉(zhuǎn)換閥3具有穩(wěn)定溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng) 液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)制動(dòng)主缸26的B口流入至制動(dòng)主缸26中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓 力的穩(wěn)壓控制;
[0075] 技術(shù)方案中所述具體初始化減壓過(guò)程為:前左輪22、前右輪23、后左輪24、后右輪 25同時(shí)進(jìn)行減壓控制;
[0076]位于前左輪22中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32流入前軸轉(zhuǎn)換閥2,最終到 達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前左輪22的減壓控制;
[0077]位于前右輪23中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33流入前軸轉(zhuǎn)換閥2,最終到 達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前右輪23的減壓控制;
[0078]位于后左輪24中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到 達(dá)制動(dòng)主缸26的B 口,實(shí)現(xiàn)后左輪24的減壓控制;
[0079]位于后右輪25中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到 達(dá)制動(dòng)主缸26的B 口,實(shí)現(xiàn)后右輪25的減壓控制。
[0080]與現(xiàn)有技術(shù)相比本發(fā)明的有益效果是:
[0081 ] 1.本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng),用于解決安裝有ABS的純電動(dòng)汽車無(wú)法實(shí)現(xiàn)自 適應(yīng)巡航系統(tǒng)功能,通過(guò)安裝毫米波雷達(dá)、ESC液壓調(diào)節(jié)單元,對(duì)整車進(jìn)行較小的變動(dòng),進(jìn)行 快速控制原型開(kāi)發(fā),實(shí)現(xiàn)了純電動(dòng)汽車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的功能與前期技術(shù)開(kāi)發(fā)。
[0082] 2.本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng),為保證整車改造后運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)定,將原車的ABS 控制器進(jìn)行了保留,從而使得整車總線信號(hào)傳輸正常,避免了出現(xiàn)由于整車改動(dòng)而引起的 整車總線信號(hào)故障錯(cuò)誤。
[0083] 3.本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)控制方法中,提出了轉(zhuǎn)換閥占空比_ 輪缸靜態(tài)溢流壓力關(guān)系表的前期試驗(yàn)標(biāo)定流程方法,為制動(dòng)壓力精確控制提供了試驗(yàn)依 據(jù)。
[0084] 4.本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)控制方法,提出了根據(jù)目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度 換算為輪缸需求壓力,由柱塞栗電機(jī)驅(qū)動(dòng)柱塞栗主動(dòng)建立輪缸需求壓力,輪缸壓力精確可 調(diào),實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度實(shí)時(shí)變化的需求。
【附圖說(shuō)明】
[0085] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明:
[0086]圖1為本發(fā)明所述的一種基于具備傳統(tǒng)ABS純電動(dòng)汽車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)構(gòu)型圖; [0087]圖2為本發(fā)明所述的ESC液壓調(diào)節(jié)單元系統(tǒng)構(gòu)型圖;
[0088]圖3為本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單元液流 圖;
[0089] 圖4為本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)初始化減壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單 元液流圖;
[0090] 圖5為本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制流程圖;
[0091] 圖6為本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制的進(jìn)入退出機(jī)制流程圖;
[0092] 圖7為本發(fā)明所述的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制的前期試驗(yàn)標(biāo)定流程圖。
[0093] 圖中:1.前軸高壓閥;2 .前軸轉(zhuǎn)換閥;3 .后軸轉(zhuǎn)換閥;4.后軸高壓閥;5 .柱塞栗電 機(jī);6.前軸柱塞栗;7.后軸柱塞栗;8.前左進(jìn)液電磁閥;9.前右進(jìn)液電磁閥;10.后左進(jìn)液電 磁閥;11.后右進(jìn)液電磁閥;12.前軸低壓蓄能器;13.后軸低壓蓄能器;14.前左出液電磁閥; 15.前右出液電磁閥;16.后左出液電磁閥;17 .后右出液電磁閥;18.前左輪缸壓力傳感器; 19 ·前右輪缸壓力傳感器;20 ·后左輪缸壓力傳感器;21 ·后右輪缸壓力傳感器;22 ·前左輪; 23.前右輪;24.后左輪;25.后右輪;26.制動(dòng)主缸;27.儲(chǔ)液罐;28.真空助力器;29.制動(dòng)踏 板;30.前軸單向閥;31.后軸單向閥;32.前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y;33.前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y;34.后左進(jìn) 液?jiǎn)蜗蜷y;35.后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y。
【具體實(shí)施方式】
[0094] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的描述:
[0095]參閱圖1,為本發(fā)明提供的一種基于具備傳統(tǒng)ABS(制動(dòng)防抱死系統(tǒng))純電動(dòng)汽車的 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)構(gòu)型圖,是在原車現(xiàn)有部件的基礎(chǔ)上進(jìn)行的整車自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的部件包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、電池 組、原車ABS控制器、4個(gè)輪速傳感器、毫米波雷達(dá)、ESC(車身電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng))液壓調(diào)節(jié) 單元、4個(gè)輪缸壓力傳感器、dSPACE Micro Autobox控制器(dSPACE公司的快速原型控制 器)、dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器(dSPACE公司的快速原型驅(qū)動(dòng)器)。
[0096]針對(duì)原車現(xiàn)有部件,未進(jìn)行變動(dòng)的部件包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電 機(jī)、電池管理系統(tǒng)、電池組、輪速傳感器。所述整車控制器是原車控制的核心部件,用于控制 下層整車其他部件控制器的動(dòng)作。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器集控制與驅(qū)動(dòng)于一體,接收來(lái)自整 車控制器的信號(hào),由驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器內(nèi)部的逆變器將直流電轉(zhuǎn)變?yōu)槿嘟涣麟娸敵?。所?電池管理系統(tǒng)通過(guò)信號(hào)線與整車其他部件控制器進(jìn)行交互,輸出電池工作狀態(tài),并實(shí)現(xiàn)對(duì) 電池的充放電控制、在線診斷、熱管理等功能。所述驅(qū)動(dòng)電機(jī)用于實(shí)現(xiàn)整車的前進(jìn)或者倒 車。所述電池組為整車的驅(qū)動(dòng)行駛提供動(dòng)力來(lái)源。所述輪速傳感器采用霍爾式輪速傳感器, 利用霍爾效應(yīng)原理獲取整車輪速,傳送到ABS控制器中。本發(fā)明將不對(duì)上述部件的型號(hào)、部 件布置位置、部件之間的連接關(guān)系進(jìn)行任何變動(dòng),均保留原車的設(shè)計(jì)。
[0097]針對(duì)原車現(xiàn)有部件,進(jìn)行變動(dòng)的部件為ABS部件。所述原車ABS控制器是將原車的 ABS部件進(jìn)行拆解,僅保留ABS控制器部分,而將ABS部件執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括電磁閥、柱塞栗和柱 塞栗電機(jī)整體去除。由于原車ABS控制器的保留,輪速傳感器獲取信號(hào)可傳輸?shù)皆嘇BS控 制器中,從而不影響整車行駛車速的估算獲取,ABS控制器依然通過(guò)CAN(控制器局域網(wǎng)絡(luò)) 總線與整車其它部件控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。
[0098] 針對(duì)新增部件,毫米波雷達(dá)選用的是德?tīng)柛SR(electronically scanning radar)毫米波雷達(dá),為長(zhǎng)距離,頻率為76GHz,距離為1~175m,速度為-100~+25m/s,需要輸 入電壓為直流12V,用于監(jiān)測(cè)整車前方的道路狀況。輪缸壓力傳感器采用BOSCH公司生產(chǎn)的 型號(hào)為303的主動(dòng)式壓力傳感器,共有三根線束,其中兩根為供電線,需要輸入5V的供電電 壓,另外一根為信號(hào)線,輸出壓力值為〇~5伏的模擬信號(hào),用于檢測(cè)輪缸壓力的大小。ESC液 壓調(diào)節(jié)單元采用BOSCH公司的ESC產(chǎn)品,版本號(hào)為8.0,共由一個(gè)柱塞栗電機(jī)、兩個(gè)柱塞栗、兩 個(gè)低壓蓄能器、六個(gè)單向閥、十二個(gè)電磁閥組成,用于調(diào)節(jié)輪缸壓力,并可實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)功 能。dSPACE Micro Autobox控制器采用1505/1507系列,需要12V供電電壓,內(nèi)嵌自適應(yīng)巡航 系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)算法與主動(dòng)制動(dòng)算法,用于運(yùn)行自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的控制策略。dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器需要12V供電電壓,根據(jù)輸入的控制信號(hào)產(chǎn)生相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)電流,用于進(jìn)行ESC液壓 調(diào)節(jié)單元的電磁閥與柱塞栗電機(jī)控制。
[0099] 對(duì)于原車變動(dòng)部件和新增部件的安裝位置與連接關(guān)系:
[0100]原車ABS控制器放置在前發(fā)動(dòng)機(jī)艙中,并利用扎帶固定在前發(fā)動(dòng)機(jī)艙合適的空閑 位置處,需確保安裝位置不影響整車部件的運(yùn)行即可,ABS控制器通過(guò)原車ABS的信號(hào)線束 與整車其它部件控制器進(jìn)行信息交互。毫米波雷達(dá)可通過(guò)自制支架將其固定安裝在整車前 部保險(xiǎn)杠中部,確保毫米波雷達(dá)前部無(wú)其他整車部件遮擋,且可以檢測(cè)整車正前方路況。 ESC液壓調(diào)節(jié)單元自帶安裝螺栓與原車ABS上的螺栓結(jié)構(gòu)尺寸相同,可直接安裝在原車ABS 位置上,在管路連接時(shí)由經(jīng)過(guò)原車制動(dòng)主缸輸出的兩條液壓管路作為ESC液壓調(diào)節(jié)單元的 輸入,并通過(guò)ESC液壓調(diào)節(jié)單元輸出四條液壓管路,控制輪缸壓力。輪缸壓力傳感器安裝在 制動(dòng)輪缸前的制動(dòng)管路上,前后輪共四個(gè),分別為前左輪缸壓力傳感器、前右輪缸壓力傳感 器、后左輪缸壓力傳感器、后右輪缸壓力傳感器。dSPACE Micro Autobox控制器利用信號(hào)線 與所述的毫米波雷達(dá)、輪缸壓力傳感器、整車CAN總線分別相連,dSPACE Micro Autobox控 制器輸出端利用具有4個(gè)針腳的LEMO connectors(雷莫連接器)與dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng) 器相連;dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器輸出端利用線束與ESC液壓調(diào)節(jié)單元的38針插接口相連。 所述dSPACE Micro Autobox控制器和dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器放置在車廂內(nèi)副駕駛處。
[0101] 為進(jìn)一步說(shuō)明所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元的系統(tǒng)構(gòu)型以及管路連接關(guān)系,并指出自適 應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)增壓和主動(dòng)制動(dòng)初始化減壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單元的工作狀態(tài),可 參閱圖2、圖3、圖4。
[0102] 參閱圖2,虛線框內(nèi)為ESC液壓調(diào)節(jié)單元系統(tǒng)構(gòu)型圖。所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元包括前 軸高壓閥1、前軸轉(zhuǎn)換閥2、前軸單向閥30、后軸轉(zhuǎn)換閥3、后軸單向閥31、后軸高壓閥4、前左 進(jìn)液電磁閥8、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32、前右進(jìn)液電磁閥9、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33、后左進(jìn)液電磁閥 10、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34、后右進(jìn)液電磁閥11、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35、前左出液電磁閥14、前右出 液電磁閥15、后左出液電磁閥16、后右出液電磁閥17、柱塞栗電機(jī)5,前軸柱塞栗6、后軸柱塞 栗7、前軸低壓蓄能器12、后軸低壓蓄能器13。其外連接部件包括制動(dòng)踏板29、真空助力器 28、儲(chǔ)液罐27、制動(dòng)主缸26、前左輪缸壓力傳感器18、前右輪缸壓力傳感器19、后左輪缸壓力 傳感器20、后右輪缸壓力傳感器21、前左輪22、前右輪23、后左輪24、后右輪25。
[0103]前軸高壓閥1的p 口、前軸轉(zhuǎn)換閥2的a口、前軸單向閥30的p 口分別與制動(dòng)主缸26的 A口管路連接;后軸高壓閥4的p 口、后軸轉(zhuǎn)換閥3的a 口、后軸單向閥31的p 口分別與制動(dòng)主缸 26的B 口管路連接。
[0104] 前軸高壓閥1的a 口與前軸柱塞栗6的p 口管路連接,后軸高壓閥4的a 口與后軸柱塞 栗7的p 口管路連接。
[0105] 前軸轉(zhuǎn)換閥2的P 口、前軸單向閥30的a 口、前左進(jìn)液電磁閥8的P 口、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗?閥32的a口、前右進(jìn)液電磁閥9的p口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33的a口分別與前軸柱塞栗6的a口管 路連接;
[0106] 后軸轉(zhuǎn)換閥3的p 口、后軸單向閥31的a 口、后左進(jìn)液電磁閥10的p 口、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗?閥34的a口、后右進(jìn)液電磁閥11的p口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35的a口分別與后軸柱塞栗7的a口管 路連接。
[0107] 前左進(jìn)液電磁閥8的a口、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32的p口、前左出液電磁閥14的p口、前左 輪缸壓力傳感器18分別與前左輪22管路連接;
[0108] 前右進(jìn)液電磁閥9的a口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33的P口、前右出液電磁閥15的P口、前右 輪缸壓力傳感器19分別與前右輪23管路相連;
[0109] 后左進(jìn)液電磁閥10的a 口、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34的P 口、后左出液電磁閥16的P 口、后 左輪缸壓力傳感器20分別與后左輪24管路連接。
[0110] 后右進(jìn)液電磁閥11的a 口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y3 5的p 口、后右出液電磁閥17的p 口、后 右輪缸壓力傳感器21分別與后右輪25管路連接。
[0111] 前軸低壓蓄能器12、前左出液電磁閥14的a口、前右出液電磁閥15的a口、前軸高壓 閥1的a 口分別與前軸柱塞栗6的p 口管路連接。
[0112] 后軸低壓蓄能器13、后左出液電磁閥16的a口、后右出液電磁閥17的a口、后軸高壓 閥4的a 口分別與后軸柱塞栗7的p 口管路連接。
[0113] 所述前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3、前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥9、后左進(jìn)液 電磁閥IO、后右進(jìn)液電磁閥11均為線性常開(kāi)電磁閥,可通過(guò)脈沖寬度調(diào)制方法進(jìn)行控制。其 中前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥9、后左進(jìn)液電磁閥10、后右進(jìn)液電磁閥11用于增壓速 率控制。前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3用于液壓管路溢流壓力控制,使輪缸壓力穩(wěn)定在需求制 動(dòng)壓力。
[0114] 所述前軸高壓閥1、后軸高壓閥4、前左出液電磁閥14、前右出液電磁閥15、后左出 液電磁閥16、后右出液電磁閥17均為開(kāi)關(guān)常閉電磁閥,可通過(guò)高低電平信號(hào)進(jìn)行控制。其中 前左出液電磁閥14、前右出液電磁閥15、后左出液電磁閥16、后右出液電磁閥17可用于制動(dòng) 系統(tǒng)的減壓控制;前軸高壓閥1用于主動(dòng)增壓過(guò)程中前軸柱塞栗6的p 口制動(dòng)液的供給,后軸 高壓閥4用于主動(dòng)增壓過(guò)程中后軸柱塞栗7的p 口制動(dòng)液的供給。
[0115] 在進(jìn)行自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)增壓和主動(dòng)制動(dòng)初始化減壓過(guò)程中,都需要ESC 液壓調(diào)節(jié)單元中電磁閥、柱塞栗、柱塞栗電機(jī)的協(xié)調(diào)配合,【具體實(shí)施方式】可參閱圖3、圖4。
[0116] 參閱圖3,為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單元液流圖。增壓 過(guò)程中通過(guò)ESC液壓調(diào)節(jié)單元的前軸高壓閥1、后軸高壓閥4、前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3、前 軸柱塞栗6、后軸柱塞栗7、柱塞栗電機(jī)5、前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥9、后左進(jìn)液電 磁閥10、后右進(jìn)液電磁閥11配合完成。制動(dòng)主缸26的A口和B 口同時(shí)給ESC液壓調(diào)節(jié)單元提供 制動(dòng)液,分別用于控制前軸和后軸的制動(dòng)力。具體工作過(guò)程為:針對(duì)于前軸,由柱塞栗電機(jī)5 帶動(dòng)前軸柱塞栗6工作,來(lái)自制動(dòng)主缸26的A 口制動(dòng)液,經(jīng)前軸高壓閥1進(jìn)入前軸柱塞栗6的p 口,前軸柱塞栗6為流入的制動(dòng)液增壓,由前軸柱塞栗6的a 口流出高壓制動(dòng)液。高壓制動(dòng)液 同時(shí)流至三個(gè)方向,第一個(gè)方向流入前左進(jìn)液電磁閥8中,用于控制前左輪22的輪缸壓力, 實(shí)現(xiàn)前左輪22的增壓,第二個(gè)方向流入前右進(jìn)液電磁閥9中,用于控制前右輪23的輪缸壓 力,實(shí)現(xiàn)前右輪23的增壓,第三個(gè)方向?qū)⒘魅肭拜S轉(zhuǎn)換閥2中,前軸轉(zhuǎn)換閥2具有穩(wěn)定溢流壓 力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng)液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)轉(zhuǎn)換閥2、制動(dòng)主缸26的A口流入至制 動(dòng)主缸26中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓力的穩(wěn)壓控制;針對(duì)于后軸,由柱塞栗電機(jī)5帶動(dòng)后軸柱塞 栗7工作,來(lái)自制動(dòng)主缸26的B口制動(dòng)液,經(jīng)后軸高壓閥4進(jìn)入后軸柱塞栗7的p口,后軸柱塞 栗7為流入的制動(dòng)液增壓,由后軸柱塞栗7的a 口流出高壓制動(dòng)液。高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三個(gè) 方向,第一個(gè)方向流入后左進(jìn)液電磁閥I〇中,用于控制后左輪24的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后左輪24 的增壓,第二個(gè)方向流入后右進(jìn)液電磁閥11中,用于控制后右輪25的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后右輪 25的增壓,第三個(gè)方向?qū)⒘魅牒筝S轉(zhuǎn)換閥3中,后軸轉(zhuǎn)換閥3具有穩(wěn)定溢流壓力的作用,當(dāng)高 壓制動(dòng)液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)轉(zhuǎn)換閥3、制動(dòng)主缸26的B口流入至制動(dòng)主缸26中,實(shí) 現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓力的穩(wěn)壓控制。
[0117] 參閱圖4,為自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)初始化減壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單元液流 圖。減壓過(guò)程中ESC液壓調(diào)節(jié)單元的電磁閥處于原始狀態(tài),即前軸高壓閥1、后軸高壓閥4處 于關(guān)閉狀態(tài);前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3處于開(kāi)啟狀態(tài);前左進(jìn)液電磁閥8、前右進(jìn)液電磁閥 9、后左進(jìn)液電磁閥10、后右進(jìn)液電磁閥11處于開(kāi)啟狀態(tài);前左出液電磁閥14、前右出液電磁 閥15、后左出液電磁閥16、后右出液電磁閥17處于關(guān)閉狀態(tài),同時(shí)柱塞栗電機(jī)5不工作。前左 輪22、前右輪23、后左輪24、后右輪25同時(shí)進(jìn)行減壓控制,其中位于前左輪22中的高壓制動(dòng) 液經(jīng)由前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32流入前軸轉(zhuǎn)換閥2,最終到達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前左輪22的 減壓控制;位于前右輪23中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33流入前軸轉(zhuǎn)換閥2,最終到 達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前右輪23的減壓控制;位于后左輪24中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后左進(jìn) 液?jiǎn)蜗蜷y34流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到達(dá)制動(dòng)主缸26的B口,實(shí)現(xiàn)后左輪24的減壓控制;位于 后右輪25中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到達(dá)制動(dòng)主缸26 的B 口,實(shí)現(xiàn)后右輪25的減壓控制。
[0118] 基于上述針對(duì)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的硬件改動(dòng),本發(fā)明提出了一種基于自適應(yīng)巡航系 統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)控制方法。具體的,整車首先根據(jù)整車行駛狀態(tài)判斷是否進(jìn)入自適應(yīng)巡 航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài),然后在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制中通過(guò)控制轉(zhuǎn)換閥占空比 進(jìn)行輪缸壓力的控制,實(shí)現(xiàn)整車目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度的響應(yīng)。在當(dāng)車速為〇km/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò) 2s,為避免電磁閥與柱塞栗電機(jī)長(zhǎng)時(shí)間工作,導(dǎo)致ESC液壓調(diào)節(jié)單元部件壽命降低甚至燒 壞,ESC液壓調(diào)節(jié)單元進(jìn)行初始化減壓控制。
[0119] 參閱圖5,為本發(fā)明的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中的主動(dòng)制動(dòng)控制流程圖。具體的主動(dòng)制動(dòng) 控制實(shí)現(xiàn)步驟如下:
[0120] (1)判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài)
[0121] 參閱圖6,整車需要根據(jù)整車狀態(tài)信號(hào)包括整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)、整車制動(dòng)踏板信 號(hào)、整車行駛車速信號(hào),判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中,并在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) 由制動(dòng)標(biāo)志位判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制,具體執(zhí)行步驟如下:
[0122] a.檢測(cè)整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)
[0123] 整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中。若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)不為0,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退 出,執(zhí)行步驟d;若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟b。
[0124] b.檢測(cè)整車制動(dòng)踏板信號(hào)
[0125] 整車制動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中。若制動(dòng)踏板信號(hào)不為0,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退 出,執(zhí)行步驟d;若制動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟c。
[0126] c.檢測(cè)整車行駛車速信號(hào)
[0127] 整車行駛車速信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)原車ABS控制器傳給dSPACE Micro Autobox控制器中。若整車行駛車速信號(hào)所得整車行駛車速大于等于120km/h,為保證行駛 安全性,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)自動(dòng)退出,執(zhí)行步驟d,由駕駛員操縱整車行駛;若整車行駛車速信 號(hào)所得整車行駛車速小于120km/h,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)正常運(yùn)行,執(zhí)行步驟e。
[0128] d.駕駛員操縱整車行駛
[0129] 駕駛員通過(guò)操縱驅(qū)動(dòng)踏板與制動(dòng)踏板進(jìn)行整車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)的操縱,自適應(yīng)巡航系 統(tǒng)不參與整車運(yùn)行控制。
[0130] e.判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1
[0131] 整車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制策略會(huì)實(shí)時(shí)提供制動(dòng)標(biāo)志位的大小,用于整車驅(qū)動(dòng)或 制動(dòng)的判斷。判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1,若否,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制,執(zhí)行步 驟f;若是,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制,執(zhí)行步驟g。
[0132] f.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制
[0133] dSPACE Micro Autobox控制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送需求扭矩給整車控制器,整 車控制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī),實(shí)現(xiàn)整車需求扭矩的響 應(yīng)。
[0134] g.自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制
[0135] dSPACE Micro Autobox控制器根據(jù)毫米波雷達(dá)獲取的與前方車輛的的相對(duì)距離, 相對(duì)車速信息,計(jì)算出目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,通過(guò)dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生電流控制ESC液壓 調(diào)節(jié)單元,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)控制。
[0136] (2)計(jì)算輪缸需求壓力
[0137] 根據(jù)目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度、整車質(zhì)量、車輪滾動(dòng)半徑、輪缸半徑等參數(shù),將目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度 換算為輪缸需求壓力。具體參考公式如下:
[0138]
[0139] 其中:m為整備質(zhì)量(kg),z為目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,g為重力加速速度(m/S2),rf為前輪滾 動(dòng)半徑(m),r r為后輪滾動(dòng)半徑(m),Df為前輪輪缸直徑(m),Dr為后輪輪缸直徑(m),R f為前制 動(dòng)盤(pán)有效作用半徑(m),Rr為后制動(dòng)盤(pán)有效作用半徑(m),Kbf為前輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),K br 為后輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),P為輪缸需求壓力(Pa)。
[0140] (3)查表獲取轉(zhuǎn)換閥占空比
[0141]輪缸需求壓力與轉(zhuǎn)換閥占空比是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,因而可通過(guò)查閱轉(zhuǎn)換閥占空 比-輪缸靜態(tài)溢流壓力關(guān)系表,獲取取轉(zhuǎn)換閥占空比。具體的轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸靜態(tài)溢流 壓力關(guān)系表通過(guò)前期試驗(yàn)標(biāo)定,具體步驟可參閱圖7。
[0142] a.控制柱塞栗電機(jī)占空比
[0143] 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送柱塞栗電機(jī) 占空比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的柱 塞栗電機(jī),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源控制。柱塞栗電機(jī)占空比影響到主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程 中的增壓速率,選取柱塞栗電機(jī)占空比為70%,可滿足主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程中對(duì)增壓速率的 需求。
[0144] b.控制轉(zhuǎn)換閥占空比
[0145] 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送轉(zhuǎn)換閥占空 比,dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的前軸轉(zhuǎn)換閥 2、后軸轉(zhuǎn)換閥3,實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥溢流特性控制。
[0146] c.獲取輪缸靜態(tài)溢流壓力
[0147] 壓力傳感器將輪缸壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償、放大和濾波,經(jīng) 由dSPACE Micro Autobox控制器得到輪缸的靜態(tài)溢流壓力,并將輪缸的靜態(tài)溢流壓力進(jìn)行 記錄。
[0148] d.增大轉(zhuǎn)換閥占空比
[0149] 前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3的轉(zhuǎn)換閥占空比的初始值選取為10%,以5%作為步長(zhǎng) 進(jìn)行增加,直至轉(zhuǎn)換閥占空比達(dá)到90%。
[0150] e.判斷轉(zhuǎn)換閥占空比是否達(dá)到90%
[0151]如果否,則轉(zhuǎn)至步驟b進(jìn)行新一輪的前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3的轉(zhuǎn)換閥占空比控 制下輪缸靜態(tài)溢流壓力的獲取;如果是,則結(jié)束輪缸靜態(tài)溢流壓力的標(biāo)定工作。
[0?52] f.統(tǒng)計(jì)記錄轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力
[0153] 根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果,獲取轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力的關(guān)系表。
[0154] (4)ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓
[0155] 所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程在信號(hào)控制方面,需利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送高壓閥開(kāi)關(guān)信號(hào)、轉(zhuǎn)換閥占空比信號(hào)、柱塞 栗電機(jī)占空比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,分別針對(duì)ESC液壓調(diào) 節(jié)單元內(nèi)的高壓閥、轉(zhuǎn)換閥、柱塞栗電機(jī)進(jìn)行電流控制。其中高壓閥為開(kāi)關(guān)信號(hào)控制;轉(zhuǎn)換 閥占空比信號(hào)根據(jù)轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸靜態(tài)溢流壓力關(guān)系表查表獲得;柱塞栗電機(jī)占空比 信號(hào)選取為70%。
[0156] 在響應(yīng)ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程的信號(hào)控制后,ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng) 制動(dòng)增壓過(guò)程中制動(dòng)液流向可參閱圖3,其中制動(dòng)主缸26的A口和B口同時(shí)給ESC液壓調(diào)節(jié)單 元提供制動(dòng)液。
[0157] 進(jìn)入ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的制動(dòng)液分別流入前軸和后軸。
[0158] 針對(duì)流入前軸的制動(dòng)液,由ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的柱塞栗電機(jī)5帶動(dòng)前軸柱塞栗6 工作,由制動(dòng)主缸26的A口流入,經(jīng)前軸高壓閥1進(jìn)入前軸柱塞栗6的p口,前軸柱塞栗6為流 入的制動(dòng)液增壓,由前軸柱塞栗6的a 口流出高壓制動(dòng)液。高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三個(gè)方向,第 一個(gè)方向流入前左進(jìn)液電磁閥8中,用于控制前左輪22的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)前左輪22的增壓, 第二個(gè)方向流入前右進(jìn)液電磁閥9中,用于控制前右輪23的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)前右輪23的增 壓,第三個(gè)方向?qū)⒘魅肭拜S轉(zhuǎn)換閥2中,前軸轉(zhuǎn)換閥2具有穩(wěn)定溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng) 液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)制動(dòng)主缸26的A口流入至制動(dòng)主缸26中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓 力的穩(wěn)壓控制;
[0159] 針對(duì)流入后軸的制動(dòng)液,由柱塞栗電機(jī)5帶動(dòng)后軸柱塞栗7工作,由制動(dòng)主缸26的B 口流入,經(jīng)后軸高壓閥4進(jìn)入后軸柱塞栗7的p口,后軸柱塞栗7為流入的制動(dòng)液增壓,由后軸 柱塞栗7的a口流出高壓制動(dòng)液。高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三個(gè)方向,第一個(gè)方向流入后左進(jìn)液 電磁閥10中,用于控制后左輪24的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后左輪24的增壓,第二個(gè)方向流入后右進(jìn) 液電磁閥11中,用于控制后右輪25的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)后右輪25的增壓,第三個(gè)方向?qū)⒘魅牒?軸轉(zhuǎn)換閥3中,后軸轉(zhuǎn)換閥3具有穩(wěn)定溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng)液壓力高于溢流壓力時(shí), 液體經(jīng)制動(dòng)主缸26的B 口流入至制動(dòng)主缸26中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓力的穩(wěn)壓控制。
[0160]通過(guò)ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓的控制,最終實(shí)現(xiàn)整車的目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度。
[0161] (5)判斷車速是否為Okm/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2s
[0162] 若是,為避免ESC液壓調(diào)節(jié)單元電磁閥長(zhǎng)時(shí)間工作,導(dǎo)致發(fā)熱燒壞,則ESC液壓調(diào)節(jié) 單元進(jìn)行初始化減壓控制,執(zhí)行步驟(6);若否,則繼續(xù)執(zhí)行主動(dòng)制動(dòng),執(zhí)行步驟(2)。
[0163] (6)控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元初始化減壓
[0164] 具體初始化減壓過(guò)程可參閱圖4的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)過(guò)程的初始化減壓過(guò) 程。前左輪22、前右輪23、后左輪24、后右輪25同時(shí)進(jìn)行減壓控制,其中位于前左輪22中的高 壓制動(dòng)液經(jīng)由前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y32流入前軸轉(zhuǎn)換閥2,最終到達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前左 輪22的減壓控制;位于前右輪23中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y33流入前軸轉(zhuǎn)換閥2, 最終到達(dá)制動(dòng)主缸26的A口,實(shí)現(xiàn)前右輪23的減壓控制;位于后左輪24中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由 后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y34流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到達(dá)制動(dòng)主缸26的B口,實(shí)現(xiàn)后左輪24的減壓控 制;位于后右輪25中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y35流入后軸轉(zhuǎn)換閥3,最終到達(dá)制動(dòng)
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng),包括整車控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池管理系統(tǒng)、 電池組、原車ABS控制器、輪速傳感器;其特征在于:還包括固定在整車前部保險(xiǎn)杠上的毫米 波雷達(dá)、安裝在制動(dòng)輪缸前的制動(dòng)管路上的輪缸壓力傳感器、ESC液壓調(diào)節(jié)單元、dSPACE Micro Autobox控制器和dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器; 所述dSPACE Micro Autobox控制器分別與毫米波雷達(dá)、輪缸壓力傳感器、整車CAN總線 相連; 所述dSPACE Micro Autobox控制器通過(guò)雷莫連接器與dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器相連; 所述dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器與ESC液壓調(diào)節(jié)單元相連。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng),其特征在于: 所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元包括前軸高壓閥(1)、前軸轉(zhuǎn)換閥(2)、前軸單向閥(30)、后軸轉(zhuǎn) 換閥(3)、后軸單向閥(31)、后軸高壓閥(4)、前左進(jìn)液電磁閥(8)、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(32)、前 右進(jìn)液電磁閥(9)、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(33)、后左進(jìn)液電磁閥(10)、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(34)、后右 進(jìn)液電磁閥(11 )、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(3 5 )、前左出液電磁閥(14 )、前右出液電磁閥(15 )、后左 出液電磁閥(16)、后右出液電磁閥(17)、前軸柱塞栗(6)、后軸柱塞栗(7)、前軸低壓蓄能器 (12)、后軸低壓蓄能器(13);外連接部件包括制動(dòng)主缸(26)、前左輪(22)、前右輪(23)、后左 輪(24)、后右輪(25); 所述輪缸壓力傳感器,前后輪共四個(gè),分別為前左輪缸壓力傳感器(18)、前右輪缸壓力 傳感器(19)、后左輪缸壓力傳感器(20)、后右輪缸壓力傳感器(21); 前軸高壓閥(1)的P 口、前軸轉(zhuǎn)換閥(2)的a 口、前軸單向閥(30)的p 口分別與制動(dòng)主缸 (26)的A□管路連接;后軸高壓閥(4)的p 口、后軸轉(zhuǎn)換閥(3)的a口、后軸單向閥(31)的p口分 別與制動(dòng)主缸(26)的B 口管路連接; 前軸高壓閥(1)的a 口與前軸柱塞栗(6)的p 口管路連接,后軸高壓閥(4)的a 口與后軸柱 塞栗(7)的p 口管路連接; 前軸轉(zhuǎn)換閥(2)的p 口、前軸單向閥(3 0)的a 口、前左進(jìn)液電磁閥(8)的p 口、前左進(jìn)液?jiǎn)?向閥(32)的a口、前右進(jìn)液電磁閥(9)的p 口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(33)的a口分別與前軸柱塞栗 (6) 的a 口管路連接; 后軸轉(zhuǎn)換閥(3)的p口、后軸單向閥(31)的a口、后左進(jìn)液電磁閥(10)的p口、后左進(jìn)液?jiǎn)?向閥(34)的a 口、后右進(jìn)液電磁閥(11)的p 口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(35)的a 口分別與后軸柱塞栗 (7) 的a 口管路連接; 前左進(jìn)液電磁閥(8)的a 口、前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(3 2)的p 口、前左出液電磁閥(14)的p 口、 前左輪缸壓力傳感器(18)分別與前左輪(22)管路連接; 前右進(jìn)液電磁閥(9)的a 口、前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(33)的p 口、前右出液電磁閥(15)的p 口、前 右輪缸壓力傳感器(19)分別與前右輪(23)管路相連; 后左進(jìn)液電磁閥(10)的a 口、后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(34)的p 口、后左出液電磁閥(16)的p 口、 后左輪缸壓力傳感器(20)分別與后左輪(24)管路連接; 后右進(jìn)液電磁閥(11)的a 口、后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(35)的p 口、后右出液電磁閥(17)的p 口、 后右輪缸壓力傳感器(21)分別與后右輪(25)管路連接; 前軸低壓蓄能器(12)、前左出液電磁閥(14)的a口、前右出液電磁閥(15)的a口、前軸高 壓閥(1)的a 口分別與前軸柱塞栗(6)的p 口管路連接; 后軸低壓蓄能器(13)、后左出液電磁閥(16)的a口、后右出液電磁閥(17)的a口、后軸高 壓閥(4)的a 口分別與后軸柱塞栗(7)的p 口管路連接。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng),其特征在于: 所述前軸轉(zhuǎn)換閥(2)、后軸轉(zhuǎn)換閥(3)、前左進(jìn)液電磁閥(8)、前右進(jìn)液電磁閥(9)、后左 進(jìn)液電磁閥(10 )、后右進(jìn)液電磁閥(11)均為線性常開(kāi)電磁閥,能夠通過(guò)脈沖寬度調(diào)制方法 進(jìn)行控制;前左進(jìn)液電磁閥(8 )、前右進(jìn)液電磁閥(9 )、后左進(jìn)液電磁閥(10 )、后右進(jìn)液電磁 閥(11)均用于增壓速率控制;前軸轉(zhuǎn)換閥(2)、后軸轉(zhuǎn)換閥(3)用于液壓管路溢流壓力控制, 使輪缸壓力穩(wěn)定在需求制動(dòng)壓力; 所述前軸高壓閥(1)、后軸高壓閥(4)、前左出液電磁閥(14)、前右出液電磁閥(15)、后 左出液電磁閥(16)、后右出液電磁閥(17)均為開(kāi)關(guān)常閉電磁閥,能夠通過(guò)高低電平信號(hào)進(jìn) 行控制;前左出液電磁閥(14 )、前右出液電磁閥(15 )、后左出液電磁閥(16 )、后右出液電磁 閥(17)均用于制動(dòng)系統(tǒng)的減壓控制;前軸高壓閥(1)用于主動(dòng)增壓過(guò)程中前軸柱塞栗(6)的 P口制動(dòng)液的供給,后軸高壓閥(4)用于主動(dòng)增壓過(guò)程中后軸柱塞栗(7)的p口制動(dòng)液的供 給。4. 如權(quán)利要求1所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: 整車首先根據(jù)整車行駛狀態(tài)判斷是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài); 然后在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制中通過(guò)控制轉(zhuǎn)換閥的占空比進(jìn)行輪缸壓力的控 制,實(shí)現(xiàn)整車目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度的響應(yīng); 在當(dāng)車速為〇km/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2s,ESC液壓調(diào)節(jié)單元進(jìn)行初始化減壓控制。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: 所述主動(dòng)制動(dòng)控制具體實(shí)現(xiàn)步驟如下: (1) 判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài) 整車根據(jù)整車狀態(tài)信號(hào)包括整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)、整車制動(dòng)踏板信號(hào)、整車行駛車速信 號(hào),判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)中,并在自適應(yīng)巡航系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)由制動(dòng)標(biāo)志位判斷 整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制; (2) 計(jì)算輪缸需求壓力 根據(jù)目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度、整車質(zhì)量、車輪滾動(dòng)半徑、輪缸半徑等參數(shù),將目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度換算 為輪缸需求壓力,公式如下:其中:m為整備質(zhì)量(kg),z為目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,g為重力加速速度(m/s2),rf為前輪滾動(dòng)半 徑(m),rr為后輪滾動(dòng)半徑(m),Df為前輪輪缸直徑(m),Dr為后輪輪缸直徑(m),R f為前制動(dòng)盤(pán) 有效作用半徑(m),Rr為后制動(dòng)盤(pán)有效作用半徑(m),Kbf為前輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),K br為后 輪制動(dòng)器制動(dòng)效能因數(shù),P為輪缸需求壓力(Pa)。 (3) 查表獲取轉(zhuǎn)換閥占空比 輪缸需求壓力與轉(zhuǎn)換閥占空比是一一對(duì)應(yīng)的關(guān)系,通過(guò)查閱轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸靜態(tài) 溢流壓力關(guān)系表,獲取取轉(zhuǎn)換閥占空比,具體的轉(zhuǎn)換閥占空比-輪缸靜態(tài)溢流壓力關(guān)系表通 過(guò)前期試驗(yàn)標(biāo)定; (4) E SC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓 所述ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程在信號(hào)控制方面,需利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送高壓閥開(kāi)關(guān)信號(hào)、轉(zhuǎn)換閥占空比信號(hào)、柱塞 栗電機(jī)占空比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,分別針對(duì)ESC液壓調(diào) 節(jié)單元內(nèi)的高壓閥、轉(zhuǎn)換閥、柱塞栗電機(jī)進(jìn)行電流控制;高壓閥為開(kāi)關(guān)信號(hào)控制;轉(zhuǎn)換閥占 空比信號(hào)根據(jù)轉(zhuǎn)換閥占空比查表獲得;柱塞栗電機(jī)占空比信號(hào)選取為70%。 (5) 判斷車速是否為Okm/h,且持續(xù)時(shí)間超過(guò)2s 若是,為避免ESC液壓調(diào)節(jié)單元電磁閥長(zhǎng)時(shí)間工作,導(dǎo)致發(fā)熱燒壞,則ESC液壓調(diào)節(jié)單元 進(jìn)行初始化減壓控制,執(zhí)行步驟(6);若否,則繼續(xù)執(zhí)行主動(dòng)制動(dòng),執(zhí)行步驟(2); (6) 控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元初始化減壓。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: 所述的判斷整車是否進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制狀態(tài)具體執(zhí)行步驟如下: a. 檢測(cè)整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào) 整車驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控 制器中;若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)不為0,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退出,執(zhí)行 步驟d;若驅(qū)動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟b; b. 檢測(cè)整車制動(dòng)踏板信號(hào) 整車制動(dòng)踏板信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)整車控制器傳給dSPACE Micro Autobox控 制器中;若制動(dòng)踏板信號(hào)不為〇,駕駛員干預(yù)自適應(yīng)巡航系統(tǒng),自適應(yīng)巡航系統(tǒng)退出,執(zhí)行步 驟d;若制動(dòng)踏板信號(hào)為0,執(zhí)行步驟c; c. 檢測(cè)整車行駛車速信號(hào) 整車行駛車速信號(hào)經(jīng)由整車CAN總線,通過(guò)原車ABS控制器傳給dSPACE Micro Autobox 控制器中;若整車行駛車速信號(hào)所得整車行駛車速大于等于120km/h,為保證行駛安全性, 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)自動(dòng)退出,執(zhí)行步驟d,由駕駛員操縱整車行駛;若整車行駛車速信號(hào)所得 整車行駛車速小于120km/h,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)正常運(yùn)行,執(zhí)行步驟e; d. 駕駛員操縱整車行駛 駕駛員通過(guò)操縱驅(qū)動(dòng)踏板與制動(dòng)踏板進(jìn)行整車驅(qū)動(dòng)與制動(dòng)的操縱,自適應(yīng)巡航系統(tǒng)不 參與整車運(yùn)行控制; e. 判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1 整車的自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制策略會(huì)實(shí)時(shí)提供制動(dòng)標(biāo)志位的大小,用于整車驅(qū)動(dòng)或制動(dòng) 的判斷;判斷制動(dòng)標(biāo)志位是否為1,若否,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制,執(zhí)行步驟f; 若是,則整車進(jìn)入自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制,執(zhí)行步驟g; f. 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)控制 dSPACE Micro Autobox控制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送需求扭矩給整車控制器,整車控 制器通過(guò)整車CAN總線發(fā)送到驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制器,控制驅(qū)動(dòng)電機(jī),實(shí)現(xiàn)整車需求扭矩的響應(yīng); g. 自適應(yīng)巡航系統(tǒng)主動(dòng)制動(dòng)控制 dSPACE Micro Autobox控制器根據(jù)毫米波雷達(dá)獲取的與前方車輛的的相對(duì)距離,相對(duì) 車速信息,計(jì)算出目標(biāo)制動(dòng)強(qiáng)度,通過(guò)dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器產(chǎn)生電流控制ESC液壓調(diào)節(jié) 單元,實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)巡航系統(tǒng)的主動(dòng)制動(dòng)控制。7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: 所述查表獲取轉(zhuǎn)換閥占空比的具體步驟如下: a. 控制柱塞栗電機(jī)占空比 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送柱塞栗電機(jī)占空 比信號(hào),dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的柱塞栗 電機(jī),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的動(dòng)力源控制;柱塞栗電機(jī)占空比影響到主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程中的 增壓速率,選取柱塞栗電機(jī)占空比為70%,能夠滿足主動(dòng)制動(dòng)控制過(guò)程中對(duì)增壓速率的需 求; b. 控制轉(zhuǎn)換閥占空比 利用dSPACE Micro Autobox控制器向dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器發(fā)送轉(zhuǎn)換閥占空比, dSPACE Rapid pro驅(qū)動(dòng)器響應(yīng)并轉(zhuǎn)換為輸出電流,控制ESC液壓調(diào)節(jié)單元的前軸轉(zhuǎn)換閥 (2)、后軸轉(zhuǎn)換閥(3),實(shí)現(xiàn)主動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)的電磁閥溢流特性控制; c ?獲取輪缸靜態(tài)溢流壓力 壓力傳感器將輪缸壓力信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào),電壓信號(hào)經(jīng)過(guò)補(bǔ)償、放大和濾波,經(jīng)由 dSPACE Micro Autobox控制器得到輪缸的靜態(tài)溢流壓力,并將輪缸的靜態(tài)溢流壓力進(jìn)行記 錄; d. 增大轉(zhuǎn)換閥占空比 前軸轉(zhuǎn)換閥2、后軸轉(zhuǎn)換閥3的轉(zhuǎn)換閥占空比的初始值選取為10%,以5%作為步長(zhǎng)進(jìn)行 增加,直至轉(zhuǎn)換閥占空比達(dá)到90 %; e. 判斷轉(zhuǎn)換閥占空比是否達(dá)到90 % 如果否,則轉(zhuǎn)至步驟b進(jìn)行新一輪的前軸轉(zhuǎn)換閥(2)、后軸轉(zhuǎn)換閥(3)的轉(zhuǎn)換閥占空比控 制下輪缸靜態(tài)溢流壓力的獲取;如果是,則結(jié)束前期輪缸靜態(tài)溢流壓力的標(biāo)定工作; f. 統(tǒng)計(jì)記錄轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力 獲取轉(zhuǎn)換閥占空比與輪缸靜態(tài)溢流壓力的關(guān)系表。8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: ESC液壓調(diào)節(jié)單元主動(dòng)制動(dòng)增壓過(guò)程中,制動(dòng)主缸(26)的A口和B口同時(shí)給ESC液壓調(diào)節(jié) 單元提供制動(dòng)液; 進(jìn)入ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的制動(dòng)液分別流入前軸和后軸; 針對(duì)流入前軸的制動(dòng)液,由ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的柱塞栗電機(jī)(5)帶動(dòng)前軸柱塞栗(6) 工作,由制動(dòng)主缸(26)的A口流入,經(jīng)前軸高壓閥(1)進(jìn)入前軸柱塞栗(6)的p口,前軸柱塞栗 (6) 為流入的制動(dòng)液增壓,由前軸柱塞栗(6)的a 口流出高壓制動(dòng)液;高壓制動(dòng)液同時(shí)流至三 個(gè)方向,第一個(gè)方向流入前左進(jìn)液電磁閥(8)中,用于控制前左輪(22)的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn)前 左輪(22)的增壓;第二個(gè)方向流入前右進(jìn)液電磁閥(9)中,用于控制前右輪(23)的輪缸壓 力,實(shí)現(xiàn)前右輪(23)的增壓;第三個(gè)方向?qū)⒘魅肭拜S轉(zhuǎn)換閥(2)中,前軸轉(zhuǎn)換閥(2)具有穩(wěn)定 溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng)液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)制動(dòng)主缸(26)的A口流入至制 動(dòng)主缸(26)中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓力的穩(wěn)壓控制; 針對(duì)流入后軸的制動(dòng)液,由ESC液壓調(diào)節(jié)單元中的柱塞栗電機(jī)(5)帶動(dòng)后軸柱塞栗(7) 工作,由制動(dòng)主缸(26)的B口流入,經(jīng)后軸高壓閥(4)進(jìn)入后軸柱塞栗(7)的p口,后軸柱塞栗 (7) 為流入的制動(dòng)液增壓,由后軸柱塞栗(7)的a 口流出高壓制動(dòng)液;高壓制動(dòng)液同時(shí)流至 三個(gè)方向,第一個(gè)方向流入后左進(jìn)液電磁閥(10)中,用于控制后左輪(24)的輪缸壓力,實(shí)現(xiàn) 后左輪(24)的增壓;第二個(gè)方向流入后右進(jìn)液電磁閥(11)中,用于控制后右輪(25)的輪缸 壓力,實(shí)現(xiàn)后右輪(25)的增壓;第三個(gè)方向?qū)⒘魅牒筝S轉(zhuǎn)換閥(3)中,后軸轉(zhuǎn)換閥(3)具有穩(wěn) 定溢流壓力的作用,當(dāng)高壓制動(dòng)液壓力高于溢流壓力時(shí),液體經(jīng)制動(dòng)主缸(26)的B口流入至 制動(dòng)主缸(26)中,實(shí)現(xiàn)高壓制動(dòng)液壓力的穩(wěn)壓控制。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種自適應(yīng)巡航系統(tǒng)控制方法,其特征在于: 所述具體初始化減壓過(guò)程為:前左輪(22 )、前右輪(23)、后左輪(24)、后右輪(25)同時(shí) 進(jìn)行減壓控制; 位于前左輪(22)中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(32)流入前軸轉(zhuǎn)換閥(2 ),最終 到達(dá)制動(dòng)主缸(26)的A口,實(shí)現(xiàn)前左輪(22)的減壓控制; 位于前右輪(23)中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由前右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(33)流入前軸轉(zhuǎn)換閥(2 ),最終 到達(dá)制動(dòng)主缸(26)的A口,實(shí)現(xiàn)前右輪(23)的減壓控制; 位于后左輪(24)中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后左進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(34)流入后軸轉(zhuǎn)換閥(3),最終 到達(dá)制動(dòng)主缸(26)的B口,實(shí)現(xiàn)后左輪(24)的減壓控制; 位于后右輪(25)中的高壓制動(dòng)液經(jīng)由后右進(jìn)液?jiǎn)蜗蜷y(35)流入后軸轉(zhuǎn)換閥(3),最終 到達(dá)制動(dòng)主缸(26)的B 口,實(shí)現(xiàn)后右輪(25)的減壓控制。
【文檔編號(hào)】B60T8/58GK106042978SQ201610541510
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月11日
【發(fā)明人】初亮, 孫成偉, 李天驕, 蔡健偉, 楊毅, 朱鵬昊, 郭建華, 趙迪, 許楠
【申請(qǐng)人】吉林大學(xué)